煙草葉絲寬度識(shí)別平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙草檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種煙草葉絲寬度識(shí)別平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]煙草危害是當(dāng)今世界嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問(wèn)題之一，眾多的科學(xué)證據(jù)表明，吸煙和二手煙暴露(被動(dòng)吸煙)嚴(yán)重危害人類健康，世界衛(wèi)生組織(WHO)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，全世界每年因吸煙死亡的人數(shù)高達(dá)600萬(wàn)，即平均每6秒鐘有I人死于吸煙相關(guān)疾病，吸煙者中將會(huì)有一半因吸煙提早死亡；因二手煙暴露所造成的非吸煙者年死亡人數(shù)約為60萬(wàn)。
[0003]然而，由于吸煙能夠調(diào)節(jié)人們的情緒，激發(fā)創(chuàng)作靈感，對(duì)于社會(huì)應(yīng)酬大有幫助，同時(shí)，煙草行業(yè)可以增加國(guó)民收入，解決下崗職工的就業(yè)問(wèn)題，刺激相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和人員流動(dòng)，因而，煙草行業(yè)在大部分國(guó)家和地區(qū)仍屬于重要支柱產(chǎn)業(yè)。
[0004]在煙草生產(chǎn)過(guò)程中，切葉絲工序是重要的工序之一，由于葉絲寬度對(duì)卷煙的物理指標(biāo)和感官質(zhì)量具有不同程度的影響，葉絲寬度不同，卷煙的吸味也不完全一致，因而，葉絲寬度成為判斷煙草是否合格的重要標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有技術(shù)的葉絲寬度檢測(cè)或基于人工測(cè)量，或使用投影儀在每根葉絲的數(shù)個(gè)等距離點(diǎn)測(cè)量寬度，由于葉絲形狀不規(guī)則，上述方式都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量速度慢，測(cè)試結(jié)果不夠精確。
[0005]因此需要一種新的用于煙草葉絲寬度識(shí)別的技術(shù)方案，能夠根據(jù)煙草葉絲的形狀特點(diǎn)，有針對(duì)性地設(shè)置葉絲寬度的各個(gè)檢測(cè)子單元，提高煙草葉絲寬度識(shí)別的速度和可靠性，從而快速、準(zhǔn)確地判斷被檢測(cè)煙草葉絲寬度是否合格。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種煙草葉絲寬度識(shí)別平臺(tái)，根據(jù)煙草葉絲的形狀特征，設(shè)置了用于檢測(cè)葉絲寬度的圖像預(yù)處理單元、所述圖像分割單元、所述雜質(zhì)去除單元、所述毛刺清除單元和所述寬度檢測(cè)單元，同時(shí)為不同類型煙草葉絲設(shè)置了不同的寬度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，用戶只需輸入煙草類型即可自動(dòng)確定當(dāng)前檢測(cè)的煙草葉絲寬度是否合格。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種煙草葉絲寬度識(shí)別平臺(tái)，所述識(shí)別平臺(tái)包括葉絲承載設(shè)備、高清攝像設(shè)備、輔助照明光源、寬度識(shí)別設(shè)備和AT89C51單片機(jī)，所述葉絲承載設(shè)備用于擺放互不接觸的多根葉絲，所述高清攝像設(shè)備在輔助照明光源的輔助照明下對(duì)所述多根葉絲拍攝，以獲得葉絲圖像，所述寬度識(shí)別設(shè)備與所述高清攝像設(shè)備連接，用于對(duì)所述葉絲圖像進(jìn)行圖像處理，以獲得葉絲寬度，所述AT89C51單片機(jī)與所述寬度識(shí)別設(shè)備連接，根據(jù)所述葉絲寬度確定葉絲是否合格。
[0008]更具體地，在所述煙草葉絲寬度識(shí)別平臺(tái)中，還包括:用戶輸入設(shè)備，用于根據(jù)用戶的操作，輸入當(dāng)前識(shí)別的煙草葉絲的類型；存儲(chǔ)設(shè)備，用于預(yù)先存儲(chǔ)了煙草葉絲信息表，所述煙草葉絲信息表以煙草葉絲類型為索引，分別記錄了每一種類型煙草葉絲的基準(zhǔn)葉絲寬度范圍、葉絲上限灰度閾值和葉絲下限灰度閾值，所述葉絲上限灰度閾值和所述葉絲下限灰度閾值用于將圖像中的葉絲與背景分開，所述存儲(chǔ)設(shè)備還用于預(yù)先存儲(chǔ)了像素?cái)?shù)量閾值和縱向切割數(shù)量；顯微鏡物鏡組，放置在所述葉絲承載設(shè)備和所述高清攝像設(shè)備之間，用于放大所述葉絲承載設(shè)備上的多根葉絲，以供所述高清攝像設(shè)備進(jìn)行拍攝；語(yǔ)音播放設(shè)備，與所述AT89C51單片機(jī)連接，用于播放與煙草葉絲寬度合格信號(hào)或煙草葉絲寬度不合格信號(hào)對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音提示文件；顯示設(shè)備，與所述AT89C51單片機(jī)連接，用于顯示與煙草葉絲寬度合格信號(hào)或煙草葉絲寬度不合格信號(hào)對(duì)應(yīng)的提示文字；所述葉絲承載設(shè)備為一平面形狀，用于擺放互不接觸的多根葉絲；所述高清攝像設(shè)備包括濾光片、鏡頭和CMOS圖像傳感器，所述鏡頭位于所述濾光片和所述CMOS圖像傳感器之間，所述CMOS圖像傳感器采集的葉絲圖像的分辨率為1366X768 ;輔助照明光源包括亮度傳感器和發(fā)光器件，所述亮度傳感器檢測(cè)周圍環(huán)境的環(huán)境亮度，所述發(fā)光器件與所述亮度傳感器連接，基于所述環(huán)境亮度確定提供的輔助照明的發(fā)光功率；所述寬度識(shí)別設(shè)備包括圖像預(yù)處理單元、圖像分割單元、雜質(zhì)去除單元、毛刺清除單元和寬度檢測(cè)單元，所述圖像預(yù)處理單元與所述CMOS圖像傳感器連接，對(duì)所述葉絲圖像依次執(zhí)行中值濾波和灰度化處理，以獲得灰度化圖像，所述圖像分割單元與所述圖像預(yù)處理單元和所述AT89C51單片機(jī)分別連接，接收所述AT89C51單片機(jī)發(fā)送的目標(biāo)葉絲上限灰度閾值和目標(biāo)葉絲下限灰度閾值，將所述灰度化圖像中灰度值在所述目標(biāo)葉絲上限灰度閾值和所述目標(biāo)葉絲下限灰度閾值之間的像素識(shí)別并組成多個(gè)葉絲子圖案，所述雜質(zhì)去除單元與所述圖像分割單元和所述存儲(chǔ)設(shè)備分別連接，計(jì)算多個(gè)葉絲子圖案中每一個(gè)葉絲子圖案的總像素?cái)?shù)，輸出總像素?cái)?shù)大于等于像素?cái)?shù)量閾值的一個(gè)或多個(gè)葉絲子圖案作為一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)葉絲子圖案輸出，所述毛刺清除單元與所述雜質(zhì)去除單元連接，用于去除所述一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)葉絲子圖案的毛刺，以獲得一個(gè)或多個(gè)已處理葉絲子圖案，所述寬度檢測(cè)單元與所述毛刺清除單元和所述存儲(chǔ)設(shè)備分別連接，將每一個(gè)已處理葉絲子圖案按預(yù)定間隔縱向切割達(dá)到所述縱向切割數(shù)量的次數(shù)，獲得數(shù)量為所述縱向切割數(shù)量的多個(gè)橫向葉絲寬度，對(duì)所述多個(gè)橫向葉絲寬度求平均值，獲得每一個(gè)已處理葉絲子圖案的寬度，并對(duì)一個(gè)或多個(gè)已處理葉絲子圖案的寬度求平均值，以獲得所述葉絲寬度；所述AT89C51單片機(jī)與所述用戶輸入設(shè)備和所述存儲(chǔ)設(shè)備分別連接，基于所述當(dāng)前識(shí)別的煙草葉絲的類型在所述煙草葉絲信息表中查找與所述當(dāng)前識(shí)別的煙草葉絲的類型匹配的基準(zhǔn)葉絲寬度范圍、葉絲上限灰度閾值和葉絲下限灰度閾值，以作為目標(biāo)基準(zhǔn)葉絲寬度范圍、目標(biāo)葉絲上限灰度閾值和目標(biāo)葉絲下限灰度閾值輸出，所述AT89C51單片機(jī)還與所述寬度檢測(cè)單元連接，以獲得所述葉絲寬度，并當(dāng)所述葉絲寬度落在所述目標(biāo)基準(zhǔn)葉絲寬度范圍時(shí)，發(fā)出煙草葉絲寬度合格信號(hào)，當(dāng)所述葉絲寬度不在所述目標(biāo)基準(zhǔn)葉絲寬度范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)出煙草葉絲寬度不合格信號(hào)；其中，所述葉絲承載設(shè)備還包括葉絲自動(dòng)清掃器件，與所述AT89C51單片機(jī)連接，用于在接收到所述煙草葉絲寬度合格信號(hào)或所述煙草葉絲寬度不合格信號(hào)后，自動(dòng)清掃所述多根葉絲。
[0009]更具體地，在所述煙草葉絲寬度識(shí)別平臺(tái)中，所述識(shí)別平臺(tái)還包括:供電器件，與所述AT89C51單片機(jī)連接，用于在所述AT89C51單片機(jī)的控制下，為所述識(shí)別平臺(tái)提供各種不同的電力供應(yīng)模式，所述各種不同的電力供應(yīng)模式包括省電模式和正常模式。
[0010]更具體地，在所述煙草葉絲寬度識(shí)別平臺(tái)中:所述圖像預(yù)處理單元、所述圖像分割單元、所述雜質(zhì)去除單元、所述毛刺清除單元和所述寬度檢測(cè)單元分別采用不同的FPGA芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0011]更具體地，在所述煙草葉絲寬度識(shí)別平臺(tái)中:所述圖像預(yù)處理單元、所述圖像分割單元、所述雜質(zhì)去除單元、所述毛刺清除單元和所述寬度檢測(cè)單元都被集成在同一塊FPGA芯片中。
[0012]更具體地，在所述煙草葉絲寬度識(shí)別平臺(tái)中:所述語(yǔ)音播放設(shè)備為揚(yáng)聲器，所述顯示設(shè)備為液晶顯示屏，所述用戶輸入設(shè)備為鍵盤或與所述顯示設(shè)備集成的觸摸屏。
【附圖說(shuō)明】
[0013]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0014]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的煙草葉絲寬度識(shí)別平臺(tái)的結(jié)構(gòu)方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的煙草葉絲寬度識(shí)別平臺(tái)的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]煙草屬管狀花目，茄科一年生或有限多年生草本植物，基部稍木質(zhì)化?；ㄐ蝽斏?，圓錐狀，多花；蒴果卵狀或矩圓狀，長(zhǎng)約等于宿存萼。夏秋季開花結(jié)果。主要分布于南美洲、南亞、中國(guó)。煙草是種植出來(lái)的，生長(zhǎng)出來(lái)的煙葉經(jīng)過(guò)脫水，烤制等工序即可制造出人們吸食用的卷煙。
[0017]煙草行業(yè)及其影響應(yīng)該一分為二:從稅利來(lái)說(shuō)，煙草一年帶給國(guó)家的稅利收入相當(dāng)于軍備開支，這給國(guó)家利益帶來(lái)了較大的利益；從危害生命健康來(lái)說(shuō)，吸煙有害健康，煙草應(yīng)該作為夕陽(yáng)企業(yè)嚴(yán)格控制甚至取締；從關(guān)心民生來(lái)說(shuō)，由于煙廠